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DE2362115C3 - Process for the separation and recovery of isobutene from C4 hydrocarbon mixtures - Google Patents

Process for the separation and recovery of isobutene from C4 hydrocarbon mixtures

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Publication number
DE2362115C3
DE2362115C3 DE2362115A DE2362115A DE2362115C3 DE 2362115 C3 DE2362115 C3 DE 2362115C3 DE 2362115 A DE2362115 A DE 2362115A DE 2362115 A DE2362115 A DE 2362115A DE 2362115 C3 DE2362115 C3 DE 2362115C3
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DE
Germany
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isobutene
sulfuric acid
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percent
butanol
Prior art date
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Application number
DE2362115A
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German (de)
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DE2362115B2 (en
DE2362115A1 (en
Inventor
Willy Dr. 4370 Marl Zerrweck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Chemische Werke Huels AG
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Publication date
Application filed by Chemische Werke Huels AG filed Critical Chemische Werke Huels AG
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Priority to NO744335A priority patent/NO744335L/no
Priority to FR7439782A priority patent/FR2254543B1/fr
Priority to IT54512/74A priority patent/IT1024430B/en
Priority to GB53918/74A priority patent/GB1487568A/en
Priority to US05/532,674 priority patent/US3979474A/en
Priority to NL7416287A priority patent/NL7416287A/en
Priority to JP49142620A priority patent/JPS50116405A/ja
Priority to BE151503A priority patent/BE823348A/en
Publication of DE2362115A1 publication Critical patent/DE2362115A1/en
Publication of DE2362115B2 publication Critical patent/DE2362115B2/en
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Publication of DE2362115C3 publication Critical patent/DE2362115C3/en
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/148Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
    • C07C7/17Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound with acids or sulfur oxides
    • C07C7/171Sulfuric acid or oleum
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    • Y10S585/934Chalcogen-containing

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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen von iso-butenhaltigen ^-Kohlenwasserstoffgemischen in reines iso-Buten einerseits und isobutenfreie ^-Kohlenwasserstoffgemische andererseits durch Extraktion mit Schwefelsäure.The invention relates to a process for separating isobutene-containing ^ -hydrocarbon mixtures in pure isobutene on the one hand and isobutene-free ^ -hydrocarbon mixtures on the other hand by extraction with sulfuric acid.

Es ist bekannt, daß tertiäre Olefine mit Schwefelsäure leichter reagieren als primäre und sekundäre Olefine gleicher C-Zahl. Es ist ferner bekannt, daß dieses unterschiedliche Reaktionsverhalten tertiärer Olefine gegenüber Schwefelsäure technisch angewandt wird, vor allem zur selektiven Abtrennung von isoButen aus iso- und n-butenhaltigen C4-Kohlenwasser- stoffen.It is known that tertiary olefins react more easily with sulfuric acid than primary and secondary olefins with the same carbon number. It is also known that this different reaction behavior of tertiary olefins towards sulfuric acid is used industrially, especially for the selective separation of isobutene from isobutene and n-butene-containing C 4 hydrocarbons.

^-Kohlenwasserstoffgemische, die olefinische und paraffinische ^-Kohlenwasserstoffe enthalten, fallen technisch beim thermischen und katalytischen Cracken von Erdölprodukten sowie bei der Herstellung von Äthylen durch Pyrolyse von Leichtbenzin oder höher siedenden Erdölfraktionen an.^ Hydrocarbon mixtures containing olefinic and paraffinic ^ hydrocarbons fall technically in the thermal and catalytic cracking of petroleum products as well as in the production of ethylene by pyrolysis of light gasoline or higher-boiling petroleum fractions.

Es sind mehrere Verfahren zur selektiven Ab trennung von iso-Buten aus iso- und n-butenhaltigen C4-Kohlenwasserstoffgemischen, die auf der Umsetzung von iso-Buten mit Schwefelsäure basieren, bekannt.There are several processes for the selective separation of isobutene from isobutene and n-butene-containing C 4 hydrocarbon mixtures which are based on the reaction of isobutene with sulfuric acid.

D;is älteste Schwcfelsäureverfahren ist der sogenannte »cold acid polymerisation prozess«. Bei diesem Verfahren wird iso-Buten durch Extraktion mit 60- bis 7()gcwich;sprozentiger Schwefelsäure abgetrennt. Aus der Extraktionslösung wird das extrahierte iso-Buten als Di- und Trimerengemisch abgetrennt. Die dabei zurückgewonnene 60- bis 70gewichtsprozentige Schwefelsäure wird wieder zur iso-Buten-Extraktion eingesetzt. Iso-Buten kann aus dem Di- und Trimerengemisch durch Depolymerisation hergestellt werden (OiI Gas, 36, 26, 133—142, 1937).The oldest sulfuric acid process is the so-called »Cold acid polymerisation process«. In this process, isobutene is extracted by extraction separated with 60 to 7 percent strength sulfuric acid. The extracted solution is made from the extraction solution Isobutene is separated off as a mixture of di- and trimers. The recovered 60 to 70 weight percent sulfuric acid is again used iso-butene extraction used. Isobutene can be obtained from the mixture of di- and trimers by depolymerization be produced (OiI Gas, 36, 26, 133-142, 1937).

In der Folgezeit wurde das sogenannte Esso-Verfahren erarbeitet. Bei diesem Esso-Verfahren wird iso-Buten mit 60- bis 70gewichtsprozentiger Schwefelsäure in einem zweistufigen Extraktionsprozeß abgetrennt. Dabei läßt man das C4-Kohlenwasserstoffgemisch in flüssiger Phase mit der Säure im Gegenstrom reagieren. Der gewonnene Extrakt wird vor der Weiterverarbeitung auf 45 Gewichtsprozent verdünnt. Bei der Aufarbeitung des verdünnten Extraktes werden iso-Buten in einer Reinheit von 96 bis 99 Gewichtsprozent und 45gewichtsprozentige Schwefelsäure erha!ten. Die erhaltene Schwefelsäure muß dann vor dem erneuten Einsatz in der Extraktion auf 60 bis 70 Gewichtsprozent aufkonzentriert werden (Petroleum Refiner, 33, 5, 156—159, 1954).In the period that followed, the so-called Esso process was developed. In this Esso process, isobutene is separated off with 60 to 70 percent strength by weight sulfuric acid in a two-stage extraction process. The C 4 hydrocarbon mixture is allowed to react in the liquid phase with the acid in countercurrent. The extract obtained is diluted to 45 percent by weight before further processing. When working up the diluted extract, isobutene is obtained in a purity of 96 to 99 percent by weight and 45 percent by weight sulfuric acid. The sulfuric acid obtained then has to be concentrated to 60 to 70 percent by weight before being used again in the extraction (Petroleum Refiner, 33, 5, 156-159, 1954).

Bei einem weiteren Verfahren, dem sogenannten CFR-Verfahren, wird 50gewichtsprozentige Schwefelsäure eingesetzt. Das iso-Buten wird in einem Mehrstufen-Extraktionsprozeß in ähnlicher Weise und ähnlichen Bedingungen wie beim Esso-Verfahren abgetrennt. Dsr gewonnene Extrakt wird vor der Aufarbeitung nicht verdünnt. Die Aufarbeitung liefert iso-Buten in einer Reinheit von >99 Gewichtsprozent und 50gewichtsprozentige Schwefelsäure, die zur Extraktion wieder eingesetzt wird (Erdöl und Kohle, 16, 100—104, 1963).In another process, the so-called CFR process, 50 percent strength by weight sulfuric acid is used used. The isobutene is in a multistage extraction process in a similar manner and similar conditions as in the Esso process separated. The extract obtained is used before work-up not diluted. The work-up yields isobutene in a purity of> 99 percent by weight and 50 percent by weight sulfuric acid, which is reused for extraction (petroleum and coal, 16, 100-104, 1963).

Schließlich ist ein Verfahren von der BASF entwickelt worden, bei dem 45gewichtsprozentige Schwefelsäure zur Gewinnung von iso-Buten verwendet wird. Dabei läßt man ein C4-Kohlenwasserstoffgemisch in gasförmigem Zustand in Blasensäulen mit der Schwefelsäure reagieren. Aus der dabei gewonnenen Extraktionslösung wird tert.-Butanol bei Temperaturen bis zu 500C bei vermindertem Druck isoliert. Die zurückgewonnene Säure wird dann wieder zur Extraktion eingesetzt. Das isolierte tert.-Butanol wird mit Hilfe eines Dehydratisierungskatalysators in iso-Buten in einer Reinheit von mehr als 99,9 Gewichtsprozent umgewandelt (Erdöl und Kohle, 22, 60—608, 1969).Finally, a process has been developed by BASF in which 45 percent strength by weight sulfuric acid is used to obtain isobutene. A C 4 hydrocarbon mixture is allowed to react with the sulfuric acid in a gaseous state in bubble columns. Tert-butanol is isolated from the extraction solution obtained at temperatures up to 50 ° C. under reduced pressure. The recovered acid is then used again for extraction. The isolated tert-butanol is converted into isobutene in a purity of more than 99.9 percent by weight with the aid of a dehydration catalyst (Erdöl und Kohlen, 22, 60-608, 1969).

Die bisher bekannten Verfahren liefern iso-Buten und Raffinat-C4-Kohlenwasserstoffe in unterschiedlicher Qualität. Je reiner das bei den genannten Verfahren gewonnene iso-Buten ist, um so höher ist der iso-Butengehalt in den Raffinat-C4-Kohlenwasserstoffen. Letzteres ist von Nachteil, wenn gleichzeitig iso-Buten in hoher Reinheit und praktisch iso-butenfreie Raffinat-C4-Kohlenwasserstoffe benötigt werden. Raffinat-C4-Kohlenwasserstoffe mit einem iso-Butengehalt über 0,5 Gewichtsprozent sind für bestimmte Verwendungszwecke, wie Herstellung von sec.-Butanol, Methyläthylketon und 1-Buten mit einer Reinheit über 99 Gewichtsprozent, kaum brauchbar.The processes known to date provide isobutene and raffinate C 4 hydrocarbons in different qualities. The purer the isobutene obtained in the processes mentioned, the higher the isobutene content in the raffinate C 4 hydrocarbons. The latter is disadvantageous when isobutene in high purity and practically isobutene-free raffinate C 4 hydrocarbons are required at the same time. Raffinate C 4 hydrocarbons with an isobutene content of more than 0.5 percent by weight are hardly usable for certain purposes, such as the production of sec-butanol, methyl ethyl ketone and 1-butene with a purity of more than 99 percent by weight.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile der Verfahren des Standes der Technik zu vermeiden; bei dem zu entwickelnden Verfahren sollte das iso-Buten daher einerseits möglichst "ollständig aus den eingesetzten C4-Kohlenwasserstoifgemischen entfernt werden; andererseits sollten die extrahierten Kohlenwasserstoffe gleichzeitig in möglichst hoher Reinheit gewonnen werden.The invention is based on the object of avoiding the described disadvantages of the prior art methods; In the process to be developed, the isobutene should therefore on the one hand be removed as completely as possible from the C 4 hydrocarbon mixtures used; on the other hand, the extracted hydrocarbons should at the same time be obtained in the highest possible purity.

Diese Aufgabe wird erfiiidüiigSgeiiiäß dadurch ||c-This task is fulfilled by || c-

löst, daß das iso-butenhaltige Cj-Kohlenwasserstoffgemisch in einem ersten Arbeitsgang bei einer Temperatur von 30 bis 45° C mit einer 40- bis 50gewichtsprozentigen Schwefelsäure extrahiert wird, die vorher in einem zweiten Arbeitsgang bei 20 bis 40° C zum Auswaschen des den ersten Arbeitsgang verlassenden tert.-Butanol enthaltenden C,-Kohlenwasserstoflgemisches eingesetzt wurde, und der erhaltene Extrakt dann in an sich bekannter Weise in reines iso-Buten and Schwefelsäure zerlegt wird, während das nach dem Auswaschen des tert.-Butanols verbleibende noch geringe Mengen an iso-Buten enthaltende C4-Kohlen%vasserstoffgemisch in einem dritten Arbeitsgang bei einer Temperatur von 10 bis 25° C mit 60- bis 70gewichtsprozentiger Schwefelsäure extrahiert wird, worauf iso-butenfreies C1-Kohlenwasserstoffgemisch zurückbleibt.solves that the isobutene-containing Cj-hydrocarbon mixture is extracted in a first step at a temperature of 30 to 45 ° C with a 40 to 50 weight percent sulfuric acid, which was previously in a second step at 20 to 40 ° C to wash out the first C, -hydrocarbon mixture containing tert-butanol leaving the operation was used, and the extract obtained is then broken down in a manner known per se into pure isobutene and sulfuric acid, while the still small amounts of iso remaining after washing out the tert-butanol -Butene-containing C 4 -carbons% hydrogen mixture is extracted in a third operation at a temperature of 10 to 25 ° C with 60- to 70 percent strength by weight sulfuric acid, whereupon isobutene-free C 1 -hydrocarbon mixture remains.

Erfindungsgemäß können C4-Kohlenwasserstoffgemische eingesetzt werden, die mehr als etwa 10 Gewichtsprozent iso-Buten enthalten.According to the invention, C 4 hydrocarbon mixtures can be used which contain more than about 10 percent by weight isobutene.

Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet drei aufeinanderfolgende getrennte Arbeitsgänge. Im ersten wird die Hauptmenge des iso-Butens durch Extraktion mit der im zweiten Arbeitsgang mit tert.-Butanol beladenen 40- bis 55-, vorzugsweise 48- bis 55gewichtsprozent ;:en Schwefelsäure abgetrennt. Der erhaltene Extrakt wird dann durch Ten peratursteigerung wieder in reines iso-Buten und Schwefelsäure zerlegt. Geringe im Extrakt noch vorhandene Mengen an tert.-Butanol werden dabei in iso-Buten zurückverwandelt und verdünnen diese Schwefelsäure nur unwesentlich, so daß sie ohne großen Aufwand durch Abkühlen unter vermindertem Druck infolge des dabei dampfförmig entweichenden Wassers wieder die ursprüngliche Konzentration annimmt und erneut zum Auswaschen des tert.-Butanols im zweiten Arbeitsgang verwendet werden kann. Das tert.-Butanol steht in der wäßrigen schwefelsauren Phase im Gleichgewicht mit der durch Anlagern von iso-Buten an Schwefelsäure gebildeten Butylschwefelsäure und gelangt im ersten Arbeitsgang teilweise auch in die nichtwäßrige C^KohlenwasserstolTgemisch-Phase, mit der es in den zweiten Arbeitsgang kommt, in dem es durch Waschen mit der nach dem Abtreiben des iso-Butens zurückgewonnenen 40- bis 55gewichtsprozentigen Schwefelsäure aufgenommen wird. Durch Verwendung der mit tert.-Butanol beladenen Schwefelsäure im ersten Arbeitsgang wird das tcrt-Butanol-Butylschwefelsäure-Gleichgewicht eingestellt, ohne daß dafür weiteres iso-Buten verbraucht wird. Das tert.-Butanol kreist also auf dem kurzen Weg zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsgang, ohne die Stoffbilanz des Gesamtverfahrens zu belasten. Nach dem Auswaschen des tert.-Butanols enthält das verbleibende C4-Kohlenwasserstoffgemisch noch geringe Mengen iso-Buten, die durch Extraktion bei einer Temperatur von 10 bis 25° C mit einer 60- bis 70gewichtsprozentigen Schwefelsäure abgetrennt und dann aus dem Extrakt durch Temperatursteigerung als Di- und Trimeres gewonnen werden. Nach der Abtrennung des iso-Butens besitzt die Schwefelsäure praktisch wieder die gleiche Konzentration von fiO bis 70 Gewichtsprozent und kann erneut ohne zwischengeschaltete Reinigung im dritten Arbeitsgang eingesetzt werden.The method of the invention uses three successive separate operations. In the first, the main amount of isobutene is separated off by extraction with the 40 to 55, preferably 48 to 55 percent by weight, sulfuric acid loaded with tert-butanol in the second operation. The extract obtained is then broken down again into pure isobutene and sulfuric acid by increasing the temperature. Small amounts of tert-butanol still present in the extract are converted back into isobutene and dilute this sulfuric acid only insignificantly, so that it takes on the original concentration again without great effort by cooling under reduced pressure due to the water escaping in vapor form and again at Washing out the tert-butanol can be used in the second step. In the aqueous sulfuric acid phase, the tert-butanol is in equilibrium with the butylsulfuric acid formed by the addition of isobutene to sulfuric acid and in the first step partly also enters the non-aqueous C ^ hydrocarbon mixture phase, with which it comes in the second step, in which it is absorbed by washing with the 40 to 55 percent by weight sulfuric acid recovered after the isobutene has been stripped off. By using the sulfuric acid loaded with tert-butanol in the first step, the tert-butanol-butylsulfuric acid equilibrium is established without further isobutene being consumed. The tert-butanol circulates on the short path between the first and second work step without affecting the material balance of the overall process. After washing out the tert-butanol, the remaining C 4 hydrocarbon mixture still contains small amounts of isobutene, which are separated by extraction at a temperature of 10 to 25 ° C with a 60 to 70 percent strength by weight sulfuric acid and then from the extract by increasing the temperature as Di- and trimers are obtained. After the isobutene has been separated off, the sulfuric acid again has practically the same concentration of 50 to 70 percent by weight and can be used again in the third operation without any intermediate cleaning.

Das eingesetzte Kohlenwasserstoffgemiseh wird im ersten Arbeitsgang erfindungsgemäß mit 40- bis 55gewichisprozeniiger Schwefelsäure, vorzugsweise mit 48- bis 55gewichtsprozentiger Schwefelsäure extrahiert. Arbeitet man im ersten Arbeitsgang in mehreren Stufen, so wird das Kohlenwasserstoffgemisch im allgemeinen im Gegenstrom durch die Schwefelsäure geleitet.The hydrocarbon mixture used is in the first operation according to the invention with 40 to 55 percent by weight sulfuric acid, preferably extracted with 48 to 55 percent strength by weight sulfuric acid. If you work in several steps in the first step Stages, the hydrocarbon mixture is generally countercurrently through the sulfuric acid directed.

bei höheren Säurekonzentrationen als vorstehend angegeben, sinkt die Selektivität der iso-Buten-Abtrennung, und der Reinheitsgrad des gewonnenen iso-Bulens nimmt ab. Bei zu niedrigen Säurekonzentrationen dagegen geht die Reaktionsgeschwindigkeil zurück, und der iso-Butengehalt in den Raffinatkohlenwasserstoffen steigt an.at higher acid concentrations than indicated above, the selectivity of the isobutene separation decreases, and the degree of purity of the iso-bulene obtained decreases. If the acid concentration is too low on the other hand, the reaction rate goes down, and so does the isobutene content in the raffinate hydrocarbons rises.

Erfindungswesentlich ist, daß die Temperatur auf 30 bis 45 C gehalten wird. Bei Temperaturen oberhalb von 45 C setzt eine verstärkte Oligomerisierung ein. Unterhalb von 30' C wird ebenfalls die Reaktivität zu gering, und der Restgehalt von iso-Buten in den Raffinatkohlenwasserstoffen nimmt ebenfalls zu. Der bei dieser Extraktion erhaltene Extrakt wird von den verbleibenden Raffinat-Kohlenwasserstoffen in einem Trennbehälter abgetrennt, wenn das Einsatzprodukt in flüssiger Phase zur Umsetzung kommt. Der Extrakt wird als Sumpfprodukt der Reaktionssäule abgetrennt, wenn das Einsatzgembch gasförmig zum Einsatz kommt. Der Extrakt selbst wird in üblicher Weise durch Erhitzen zu iso-Buten und/oder tert.-Butanol und Schwefelsäure aufgearbeitet. Das iso-Buten wird in einer Reinheit von über 99 Gewichtsprozent erhalten. Die abgetrennte Schwefelsäure kann erneut zur Extraktion eingesetzt werden. Damit das bei der Extraktion im ersten Arbeitsgang als Nebenprodukt auftretende tert.-Butanol mit den Raffinat-Kohlenwasserstoffen des ersten Arbeitsganges nicht in den zweiten Arbeitsgang gelangt und dort bei kontinuierlicher Extraktion stört, trennt man in einem zweiten Arbeitsgang das tert.-Butanol aus den Raffinat-Kohlenwasserstoffen des ersten Arbeitsganges ab. Dies erfolgt durch Auswaschen mit 40-bis 55gewichtsprozentiger Schwefelsäure bei 20 bis 40" C. Die dabei anfallende Waschsäure verwendet man zur Extraktion von iso-Buten im ersten Arbeitsgang. Trennt man das tert.-Butanol nicht ab, so kommt es nach einiger Zeit zu einem Konzentrationsausgleich dec Schwefelsäure in den Arbeitsgängen. It is essential to the invention that the temperature is kept at 30 to 45.degree. At temperatures above 45 ° C., increased oligomerization begins. Below 30 ° C., the reactivity also becomes too low, and the residual content of isobutene in the raffinate hydrocarbons also increases. The extract obtained in this extraction is separated from the remaining raffinate hydrocarbons in a separating container when the feedstock is reacted in the liquid phase. The extract is separated off as the bottom product of the reaction column if the feed mixture is used in gaseous form. The extract itself is worked up in the usual way by heating to give isobutene and / or tert-butanol and sulfuric acid. The isobutene is obtained in a purity of over 99 percent by weight. The sulfuric acid which has been separated off can be used again for the extraction. So that the tert-butanol and the raffinate hydrocarbons from the first step do not enter the second step and interfere with continuous extraction, the tert-butanol is separated from the raffinate in a second step - Hydrocarbons from the first step. This is done by washing out with 40 to 55 percent strength by weight sulfuric acid at 20 to 40 ° C. The washing acid obtained is used to extract isobutene in the first step an equalization of the concentration of sulfuric acid in the work processes.

Die weitere praktisch vollständige Abtrennung von iso-Buten erfolgt dann in einem dritten Arbeitsgang durch Extraktion mit 60- bis 70gewichtsprozentiger, vorzugsweise 62- bis 66gewichtsprozentiger Schwefelsäure bei einer Temperatur von 10 bis 25° C. Analog wie im ersten Arbeitsgang wird das zu extrahierende Kohlenwasserstoffgemisch im allgemeinen mit der Schwefelsäure in einer Reaktionsstufe zur Reaktion gebracht. Wenn man zu niedrige Schwefelsäurekonzentrationen und/oder höhere Temperaturen anwendet, wird das iso-Buten nicht hinreichend extrahiert. Bei zu hohen Säurekonzentrationen wird auch η-Buten in verstärktem Maße extrahiert. Ebenfalls ist es nachteilig, wenn man zu tiefe Temperaturen anwendet, aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und wegen der rücklaufenden Reaktionsgeschwindigkeit. Das im Extrakt des dritten Arbeitsganges enthaltene Isobuten wird zu Di- bzw. Trimercn umgewandelt. Di" Umwandlung des Extrakts in Schwefelsäure und Kohlenwasserstoffe erfolgt bei Temperaturen von 70 bis 1 20' C und einem Druck von 4 bis 15 at.The further practically complete separation of isobutene then takes place in a third operation by extraction with 60 to 70 percent by weight, preferably 62 to 66 percent by weight, sulfuric acid at a temperature of 10 to 25 ° C. The same as in the first step is to be extracted Hydrocarbon mixture generally reacts with sulfuric acid in one reaction stage brought. If the sulfuric acid concentration is too low and / or the temperature is too high, the isobutene is not sufficiently extracted. If the acid concentration is too high, it will also η-butene extracted to a greater extent. It is also disadvantageous if the temperatures are too low applies, for reasons of economy and because of the decreasing reaction rate. The isobutene contained in the extract of the third step is converted to di- or trimer. The conversion of the extract into sulfuric acid and hydrocarbons takes place at temperatures of 70 to 120 ° C and a pressure of 4 to 15 at.

Die verbleibenden Raffinat-Kohlcnwasserstoli'e der dritten Stufe werden von dem Extrakt ähnlich wie in der ersten Stufe in einem Trennschalter ahnet renntThe remaining raffinate carbon dioxide solids third stage are run from the extract similar to the first stage in a circuit breaker

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und enthalten weniger als 0,2 Gewichtsprozent iso- nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, gleichzeitigand contain less than 0.2 percent by weight iso according to the method according to the invention, at the same time

Buten, sowohl reines iso-Buten als auch praktisch iso-buten-Butene, both pure isobutene and practically isobutene

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man freie C^KohlenwasserstoHgemischc mit weniger alsIn the process according to the invention, free C ^ hydrocarbon mixtures with less than

das eingesetzte Kohlenwasserstoffgemisch entweder 0,2 Gewichtsprozent iso-Buten zu erhalten. Das wirdthe hydrocarbon mixture used to obtain either 0.2 percent by weight isobutene. That will

gasförmig oder unter Druck flüssig mit Schwefelsäure 5 ermöglicht durch den zwischcngeschaltclen Wasch-gaseous or liquid under pressure with sulfuric acid 5 made possible by the interposed washing

in bekannter Weise zur Reaktion bringen. Im Regel- Arbeitsgang, durch die getrennte Abscheidung desreact in a known manner. As a rule, through the separate separation of the

fall wird das Einsatzgemiseh aus technischen und iso-Buicn-Rcstcs als Di- und Trimercs und durch dieIn case the input mix is made up of technical and iso-Buicn-Rcstcs as di- and trimercs and by the

wirtschaftlichen Überlegungen in flüssiger Phase Abstimmung der Arbeitsbedingungen im ersten undeconomic considerations in the liquid phase coordination of working conditions in the first and

extrahiert. dritten Arbeitsgang hinsichtlich Temperatur undextracted. third operation with regard to temperature and

Weitere Einzelheiten und Merkmale des erfindungs- io Schwefelsäurekonzentration. Überraschend ist der imFurther details and features of the invention sulfuric acid concentration. The im is surprising

gemäßen Verfahrens sind aus der nachfolgenden Verhältnis zum Erfolg geringe Aufwand, der sich ausaccording to the procedure are low expenditure resulting from the following relationship to success

Beschreibung und an Hand des Fließschemas er- der unmittelbaren WiederverwendungsmöglichkeitDescription and on the basis of the flow diagram, the possibility of immediate reuse

sichtlich. der eingesetzten Schwefelsäure und aus der kurzenvisibly. the sulfuric acid used and from the short

Das Einsalzgemisch i, ein überwiegend iso- und Kreisiührung des gebiideicn tcrt.-Butanois ergibt,The salt mixture i, a predominantly iso- and circulation of the structural tcrt.-butanois results,

n-butcnhaltiges C^-Kohlenwasserslofigemisch, wird 15 Das nachfolgende Beispiel dient der weiteren Er-n-butylene-containing C ^ -hydrocarbon mixture, is 15 The following example serves to further elucidate

mit der Waschsäurc 6 aus der Wäsche B in Extrak- läuterung der Erfindung,
lionslauge A bei einer Temperatur von 30 bis 45° C
with the washing acid 6 from laundry B in extra clarification of the invention,
ionic liquor A at a temperature of 30 to 45 ° C

umgesetzt. Das ^-Einsatzgemiseh kann in flüssigem Beispiel
oder gasförmigem Zustand mit der Säure extrahiert
implemented. The ^ -Einsatzgemiseh can in liquid example
or gaseous state extracted with the acid

werden. Die Extraktionsanlage A kann aus einer oder 20 4750 kg eines überwiegend iso- und n-butenhalti-will. The extraction system A can consist of one or 20 4750 kg of a predominantly iso- and n-butene-containing

mehrcren Reaktionsstufen bestehen. Nach Trennung gen C^-Kohlenwasserstoffgcmisches werden mitthere are several reaction stages. After separation of C ^ -hydrocarbon mixtures are with

des Extraktionsgemisches in Extrakt I 7 und Raffinat- 7320 kg Waschsäurc die beim Auswaschen des tert.-of the extraction mixture in extract I 7 and raffinate 7320 kg washing acid which is used when washing out the tertiary

C4-Kohlenwasserstoffe I 2 wir daus letzteren das Butanols aus den Raf(inat-C4-Kohlenwasserstoflen IC 4 -hydrocarbons I 2 from the latter the butanol from the Raf (inate C 4 -hydrocarbons I

tcrt.-Butanol bei einer Temperatur von 20 bis 40° C bei 7,5 at und 30 ' C mit 7200 kg 53gewichtsprozen-tcrt.-butanol at a temperature of 20 to 40 ° C at 7.5 at and 30 'C with 7200 kg 53 weight percent

mit 40- bis 55gewichtsprozentiger Schwefelsäure 5 25 tiger Schwefelsäure anfällt, bei 35° C und einemwith 40 to 55 weight percent sulfuric acid 5 25 tiger sulfuric acid is obtained at 35 ° C and one

in der Wäsche B ausgewaschen. Die von tert.-Butanol Druck von 8 at umgesetzt. Das Reaktionsgemischwashed out in laundry B. The implemented by tert-butanol pressure of 8 at. The reaction mixture

befreiten Raffinat-C^-Kohlenwasserstoffe 3 gelangen wird in einem Trennbehälter in Extrakt 1 und Raf-freed raffinate C ^ hydrocarbons 3 will arrive in a separating container in extract 1 and Raf-

zur Extraktionsanlage C, wo durch Umsetzen mit 60- finat-Cj-Kohlcnwasserstoffe 1 zerlegt. Aus dem Ex-to the extraction plant C, where 1 decomposed by reacting with 60-finate-Cj-hydrocarbons. From the ex

bis 70gcwichtsprozentiger Schwefelsäure 8 bei einer trakt I werden nach Abtrennen der physikalisch ge-Up to 70% by weight sulfuric acid 8 in a tract I, after separating the physically

Tcmpcratur von 10 bis 25° C das in den Raffinat- 30 lösten Cj-Kohlenwasserstofle und Erhitzen 2055 kgTcmpcratur of 10 to 25 ° C the Cj hydrocarbons dissolved in the raffinate 30 and heating 2055 kg

^-Kohlenwasserstoffen I noch enthaltene iso-Buten Isobuten gewonnen.^ -Hydrocarbons I isobutene still contained isobutene obtained.

bis auf einen Gehalt unter 0,2 Prozent extrahiert wird. Die gewaschenen Raffinat-C^-KohienwasscrstofTe 3is extracted to a content below 0.2 percent. The washed raffinate C ^ hydrocarbons 3

Das Reaktionsprodukt aus der Reaktionsanlage C werden dann mit 5850 kg 63gewichtsprozentigcrThe reaction product from the reaction plant C are then 5850 kg 63 weight percent

wird in Extrakt II 9 und Raffinat-C^-Kohlenwasser- Schwefelsäure bei 20" C und einem Druck von 7 atis in extract II 9 and raffinate C ^ hydrochloric acid at 20 "C and a pressure of 7 at

stoffe II 4 zerlegt. Aus dem Extrakt I wird iso-Buten 35 zur Reaktion gebracht. Aus dem dabei anfallendenfabrics II 4 disassembled. Isobutene 35 is reacted from extract I. From the resulting

in über 99 Gewichstprozent Reinheit und dem Ex- Reaktionsgemisch werden in einem Trennbehälterin a purity of over 99 percent by weight and the Ex reaction mixture are in a separating container

trakt II ein Di- und Trimerengemisch gewonnen. Extrakt II und Raffinat-C^Kohlenwasserstoffe II ab-tract II obtained a mixture of di- and trimers. Extract II and raffinate C ^ hydrocarbons II from

Während die Verfahren nach dem Stand der Tech- getrennt. Aus dem Extrakt werden 150 kg Di- undWhile the procedures are separated according to the state of the art. From the extract 150 kg of di- and

nik auch bei zweistufiger Arbeitsweise nur gestatten, Trimerc gewonnen.nik only allow Trimerc won even with a two-stage working method.

entweder reines iso-Buten oder ein iso-butenfreies 40 Aus nachstehender Tabelle ist das Resultat diesereither pure isobutene or an isobutene-free 40. The table below shows the result of this

C4-Kohlenwasscrstoflgemisch zu erzeugen, gelingt es Arbeitsweise ersichtlich:To produce a C 4 -hydrocarbon mixture, the working method clearly succeeds:

Zusammensetzungcomposition

P.insatzCYKW Raff.-C4-KW I Ra(T.-C4-KW H i-ButcnP.insatzCYKW Raff.-C 4 -KW I Ra (T.-C 4 -KW H i-Butcn

(I) (2) (4)(I) (2) (4)

Gew.-°'n Gew.-"/o Gew.-'/o Gew.-1VoWt ° 'n wt .- "/ o wt .-' / o by weight of 1 Vo

'"C4Hin'" C 4 H in L69L69 3,463.46 3,423.42 11-C4H10 11-C 4 H 10 8,938.93 16,2216.22 18,3218.32 - 1-C4H1,1-C 4 H 1 , 24,9324.93 46,0646.06 46,6346.63 0,060.06 1-C4H8 1-C 4 H 8 48,7348.73 5,805.80 0,140.14 99,6099.60 tr.-2-C4HH tr.-2-C 4 H H 8,928.92 16,8016.80 18,9918.99 0,170.17 cis-2-C4HH cis-2-C 4 H H 6,676.67 11,4011.40 12,1712.17 0,160.16 1,3-C4H6 1,3-C 4 H 6 0,100.10 0,190.19 0,200.20 - C,-KWC, -KW 0,030.03 0,070.07 0,090.09 -

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Trennen von iso-butenhaltigen Cj-Kohlenwasserstoffgemischen in reines iso-Buten einerseits und iso-butenfreie (^-Kohlenwasserstoffgemische andererseits durch Extraktion mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß das iso-butenhaltige C4-Kohlenwasserstoffgemisch in einem ersten Arbeitsgang bei einer Temperatur von 30 bis 45° C mit einer 40- bis 55gewichtsprozentigen Schwefelsäure extrahiert wird, die vorher in einem zweiten Arbeitsgang bei 20 bis 400C zum Auswaschen des den ersten Arbeitsgang verlassenden tert.-Butanol enthaltenden C^Kohlenwasserstoffgemisches eingesetzt wurde, und der erhaltene Extrakt dann in an sich bekannter Weise in reines iso-Buten und Schwefelsäure zerlegt wird, während das nach dem Auswaschen des tert.-Butanols verbleibende noch geringe Mengen an iso-Buten enthaltende C4-Kohlenwasserstoffgemisch in einem dritten Arbeitsgang bei einer Temperatur von 10 bis 25° C mit 60- bis 70gewichtsprozentiger Schwefelsäure extrahiert wird, worauf isobutenfreies CrKohlen-Wasserstoffgemisch zurückbleibt.1. A method for separating isobutene-containing Cj-hydrocarbon mixtures into pure isobutene on the one hand and isobutene-free (^ -hydrocarbon mixtures on the other hand by extraction with sulfuric acid, characterized in that the isobutene-containing C 4 hydrocarbon mixture in a first operation at a Temperature of 30 to 45 ° C is extracted with a 40 to 55 weight percent sulfuric acid, which was previously used in a second operation at 20 to 40 0 C to wash out the tert-butanol-containing C ^ hydrocarbon mixture leaving the first operation, and the obtained The extract is then broken down in a manner known per se into pure isobutene and sulfuric acid, while the C 4 hydrocarbon mixture which still contains small amounts of isobutene and which still contains small amounts of isobutene in a third operation at a temperature of 10 to 25 ° C is extracted with 60 to 70 percent strength by weight sulfuric acid, whereupon isob uten-free C r carbon-hydrogen mixture remains. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das iso-butenhaltige C4-KoIilenwasserstoffgemisch im ersten und zweiten Arbeitsgang mit 48- bis 54-gewichtsprozentiger Schwefelsäure und im dritten Arbeitsgang mit 62-bis 66gewichtsprozentiger Schwefelsäure behandelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the isobutene-containing C 4 -CoIilenwasserstoffverbindungen is treated in the first and second operation with 48 to 54 weight percent sulfuric acid and in the third operation with 62 to 66 weight percent sulfuric acid.
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